Тепловой насос своими руками для отопления дома: схемы вода-вода, воздух-воздух, тепловые насосы из кондиционера и холодильника
Сегодня мало кто сомневается в том, что тепловой насос для отопления дома – самое эффективное средство из всех существующих. Оно же — самое дорогое и сложное в исполнении. По этой причине многие домашние умельцы взялись за самостоятельное решение данной проблемы. Но ввиду ее высокой сложности достижение положительных результатов дается весьма непросто, нужно иметь энтузиазм, терпение и вдобавок хорошо изучить теорию. Наша статья для тех, кто делает первый шаг на пути внедрения у себя дома такого альтернативного источника энергии, как тепловой насос, сделанный своими руками.
Устройство и принцип работы
Для сборки действующей модели теплового насоса не обойтись без знания теории, а точнее, принципа действия этого устройства. Хотелось бы изначально отметить, что утверждения о КПД в 300, 500 и 1000% — это миф или просто маркетинговый ход, рассчитанный на незнание рядовым пользователем законов физики. Так вот, тепловой насос – это устройство, берущее тепловую энергию в одном месте и перемещающее ее в другое с определенным КПД, не превышающим 100%. В отличие от котельных установок, он самостоятельно тепло не производит.
Примером могут служить домашние холодильники и кондиционеры, чья конструкция основана на так называемом цикле Карно, его же использует принцип работы теплового насоса для отопления или ГВС. Суть этого цикла заключается в движении вещества (рабочего тела) по замкнутой системе и меняющего свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и наоборот. В момент перехода выделяется или поглощается огромное количество энергии.
Чтобы пояснить на более доступном языке, перечислим основные элементы, которые включает в себя устройство теплового насоса:
- компрессор;
- теплообменник, где рабочее тело переходит в газообразное состояние (испаритель);
- теплообменник, в котором рабочее тело конденсируется (конденсатор);
- расширительный (редукционный) клапан;
- средства управления и автоматики;
- магистрали из медных трубок.
В качестве рабочего тела выступает вещество, закипающее при низких температурах – фреон. Циркулируя по трубке в виде жидкости, первым делом он попадает в испаритель. После взаимодействия с теплоносителем от внешнего источника (воздух, вода, грунт) рабочее тело испаряется и продолжает свое движение в виде газа. На этом участке давление в системе — низкое. Всю цепочку цикла отражает принципиальная схема теплового насоса:
Пройдя компрессор, фреон под давлением движется ко второму теплообменнику, где ему предстоит сконденсироваться и передать полученное тепло воде, снова приняв жидкое состояние. Далее, рабочее тело попадает в расширительный клапан, давление снова падает и оно продолжает свой путь к испарению. Цикл завершен.
Заводские теплонасосы для жилого дома способны выдавать теплоноситель с температурой 55—60 ºС, этого достаточно для обогрева помещений радиаторами либо теплыми полами. При этом вся система отопления затрачивает электроэнергию на такие цели:
- питание компрессора;
- вращение роторов циркуляционных насосов наружного и внутреннего контура;
- питание средств автоматики и контроля.
Получается, что при потрeблении 1 кВт электричества действие теплового насоса может переместить в дом до 5 кВт тепловой энергии извне, отсюда и небылицы о КПД 500%.
Тепловой насос воздух-воздух
Теоретически любая среда, имеющая температуру выше абсолютного нуля (минус 273 ºС), обладает запасом тепловой энергии. А значит, ее можно извлечь, уж тем более это нетрудно сделать при температуре окружающего воздуха минус 10—30 ºС.
Для этой цели служит тепловой насос воздух-воздух, отнимающий тепло у наружной окружающей среды и перемещающий его внутрь частного дома. Это самый доступный способ по цене оборудования и стоимости монтажа, он же – наименее эффективный. Чем крепче мороз на улице, тем меньше тепла удается получить. Принцип действия системы показан на рисунке:
Наружный блок воздушного теплового насоса внешне похож на такой же агрегат сплит-системы, только внутри у него нет компрессора. Остается лишь пластинчатый теплообменник и вентилятор, чьей задачей является повысить интенсивность процесса путем нагнетания через пластины большого количества воздуха.
Тепловой насос вода-вода
Более эффективным вариантом считается тепловой насос вода-вода. Он извлекает тепловую энергию из ближайшего водоема, если таковой есть на расстоянии до 100 м от дома. Другой, более распространенный способ – отбор тепла у грунтовых вод через скважину. По сути, скважин нужно 2: одна для выкачивания воды, другая – для ее сброса. Ниже представлены схемы тепловых насосов, действующих по такому принципу:
Здесь есть свои нюансы. Вода из скважины должна проходить очистку перед попаданием теплообменник, а трубы надо прокладывать ниже глубины промерзания грунта. Другое дело – контур на дне водоема, он заполняется незамерзающей жидкостью (пропиленгликолем), что служит посредником между водой и хладагентом.
Важно. Способность обеспечить частный дом тепловой энергией в этом случае зависит от производительности скважины и объема воды в пруде. Также существуют варианты погружения внешнего контура в проточную воду реки или канализационный септик.
Также существуют геотермальные тепловые насосы, чей принцип работы не отличается от предыдущих типов аппаратов, только тепло извлекается из грунта на глубине, где температура всегда одинакова – плюс 7 ºС. Для этого в землю закапывается горизонтальный контур из труб, занимающий большую площадь, либо в скважины глубиной 25 м опускаются геотермальные зонды. В обоих случаях в качестве теплоносителя используется антифриз.
Считается, что работа теплового насоса, добывающего тепло из грунта, — самая стабильная и эффективная. Но покупка и монтаж подобного оборудования очень дороги, а домашние мастера-умельцы редко прибегают к реализации этого варианта.
Как собрать тепловой насос в домашних условиях?
Поскольку термодинамический расчет теплового насоса представляет для большинства домашних мастеров — самодельщиков немалую сложность, приводить его здесь мы не будем. Наша задача – представить несколько действующих моделей, чтобы любой энтузиаст мог взять какую-нибудь из них за основу для создания собственного детища.
Необходимо отметить, что тепловой насос, придуманный и собранный своими руками, для подавляющего большинства рядовых пользователей останется недостижимой мечтой, если не приложить к его изготовлению массу усилий и времени.
Простейший тепловой насос из старого холодильника был описан в статье журнала «Инженер» за 2006 г. Он позиционируется, как нагреватель воздух – воздух для небольшого помещения или теплицы. Кстати, какой бы ни был мощный бытовой холодильник, на обогрев даже небольшого дома его не хватит, а вот на 1 комнатку – вполне. Решение реализуется 2 способами, причем внутренняя автоматика отключения демонтируется и все агрегаты соединяются напрямую для непрерывной работы. В первом случае старый холодильник находится в помещении, конструкция насоса показана на схеме:
Снаружи к нему прокладывается 2 воздуховода и врезается в переднюю дверку. Воздух по верхнему каналу попадает в морозилку, охлаждается и опускается к нижнему воздуховоду из-за увеличения плотности. Затем он покидает корпус холодильника, вытесняемый верхним потоком. Помещение прогревается от теплообменника, расположенного на задней стенке агрегата. По второму способу сделать своими руками тепловой насос так же просто, надо лишь встроить холодильник в наружную стену, как изображено на схеме:
Самодельный обогреватель из холодильника может функционировать до наружной температуры минус 5 ºС, не ниже.
Тепловой насос из кондиционера
Современные сплит-системы, особенно инверторного типа, успешно выполняют функции того же теплового насоса воздух – воздух. Их проблема в том, что эффективность работы падает вместе с наружной температурой, не спасает даже так называемый зимний комплект.
Домашние умельцы подошли к вопросу иначе: собрали самодельный тепловой насос из кондиционера, отбирающий теплоту проточной воды из скважины. По сути, от кондиционера тут используется только компрессор, иногда – внутренний блок, играющий роль фанкойла.
По большому счету, компрессор можно приобрести отдельно. К нему потребуется сделать теплообменник для нагрева воды (конденсатор). Медная трубка с толщиной стенки 1—1.2 мм длиной 35 м наматывается для придания формы змеевика на трубу диаметром 350—400 мм или баллон. После чего витки фиксируются перфорированным уголком, а затем вся конструкция помещается в стальную емкость с патрубками для воды.
Компрессор из сплит-системы присоединяется к нижнему вводу в конденсатор, а к верхнему подключается регулирующий клапан. Таким же образом изготавливается испаритель, для него сгодится обычная пластиковая бочка. Кстати, вместо самодельных емкостных теплообменников можно использовать заводские пластинчатые, но это обойдется недешево.
Сама по себе сборка насоса не слишком сложна, но здесь важно уметь правильно и качественно пропаивать соединения медных трубок. Также для заправки системы фреоном потребуются услуги мастера, не станете же вы специально покупать дополнительное оборудование. Дальше – этап наладки и пуска теплового насоса, который далеко не всегда проходит удачно. Возможно, придется немало повозиться, чтобы добиться результата.
Заключение
Конечно, отопление дома тепловым насосом – мечта многих домовладельцев. К сожалению, стоимость установок слишком высокая, а справиться с собственноручным изготовлением могут единицы. И то зачастую мощности хватает лишь на ГВС, об отоплении речь не идет. Если бы все было так просто, то у нас в каждом доме стоял самодельный тепловой насос, а пока что он остается недоступным широкому кругу пользователей.
В этой статье речь пойдет о том, как закрыть трубы в туалете пластиковыми панелями и другими материалами. Вы узнаете, какие требования к материалам, найдете инструкцию, чтобы закрыть трубы пластиковыми панелями и узнаете об особенностях работы, использовании панелей, особенностях нанесения разметки, установки каркаса и обшивки конструкции панелями. Далее поговорим о коробе из пластика и ПВХ, достоинствах и недостатках, гипсокартоне, жалюзи и рольставнях....
16 09 2025 23:18:14
Какие этапы создания покрасочной камеры для автомобиля своими руками на основе гаража. Сделать покрасочную камеру своими руками вполне возможно. Есть ряд весомых аргументов в пользу возведения своей красильни самостоятельно, а не покупки готовых боксов. Вот только нужно знать все принципы и подводные камни процесса, для того, чтобы помещение стало выгодным, не принесло ущерба, не было источником угрозы для жизни. Разновидности покрасочных комнат их комплектация первое с чего нужно начать изучение вопроса. Узнайте подробности в статье>>...
15 09 2025 18:23:29
В данной статье вы познакомитесь с серией напольных газовых котлов Сиберия, узнаете их устройство, какой мощности они бывают (11, 17 кВт), а также найдете отзывы и инструкцию по настройке и эксплуатации данного прибора....
14 09 2025 19:45:48
Данная статья поможет нам узнать все о засорах унитаза и о том, как устранить отходную пробку. Мы рассмотрим степени и месторасположения предполагаемого засорения, и благодаря этим данным выберем, какими именно способами будем прочищать унитаз. Все способы, средства для прочистки и профилактические меры вы также найдете в этой статье=>>...
13 09 2025 1:25:57
Из данной статьи вы узнаете о лучших генераторах для частного дома и какой инверторный прибор лучше выбрать, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-20 моделей, их параметры и принцип работы....
12 09 2025 21:57:15
Что такое вакуумные радиаторы отопления, их устройство и принцип действия. Физика процесса теплопередачи в вакуумных батареях, развенчание мифов об экономии и эффективности....
11 09 2025 10:13:45
Хотите узнать как получить разрешение на строительство в 2018 году? Узнай про получение документа в инструкции +Видео помощь в статье! Изучи перечень документов...
10 09 2025 3:32:57
В этой статье мы поговорим о том, как сделать камеру наблюдения своими руками. Мы расскажем, как использовать подручные средства для создания устройства, какие по типу бывают камеры, и как произвести настройку. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 09 2025 19:30:28
В этой статье мы рассмотрим, чем лучше утеплить лоджию. Мы поговорим о материалах для утепления, почему тот или иной материал лучше/хуже, в сколько слоев следует проводить теплоизоляцию и особенности монтажа. Еще мы узнаем два способа утепления, а в конце статье рассмотрим ТОП 5 ошибок, которые совершают люди при утеплении лоджии, и советы, которые помогут избежать этих ошибок. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 09 2025 15:12:50
Советы по выбору лучшей затирки для плитки или облицовки дома. Цементная или эпоксидная, узнай! + Фото примеры и Видео в статье! Затри швы правильно. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 09 2025 12:33:35
Подбор насосной станции для водоснабжения частного дома. Устройство водяной насосной станции для колодца: насос, бак, реле давления. Правильный запуск и подключение насосной станции....
06 09 2025 7:11:55
Для начала определимся, какой источник энергии мы можем применить. Обычно, если к дому подведен газопровод, то намного экономичнее будет использование газового котла ......
05 09 2025 16:38:26
Определение, что такое пиролиз и как он происходит. Сфера применения термического разложения древесины и угля. Работает ли это в пиролизных котлах....
04 09 2025 11:29:42
Хотите узнать что такое ригель? Все определения и его применение : в строительстве, в двери, каркасе и других сферах . Фото +Видео в статье=>>...
03 09 2025 23:47:32
В этой статье мы рассмотрим, что такое антисептики для бани. По ходу статьи вы узнаете, какие бывают антисептики, на какие 4 категории они разделены и чем примечательна каждая, а также расскажем, как правильно их применять и в какое время года. В конце статьи мы собрали ТОП производителей пропиток и растворов, которые доказали свое качество и надежность. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 09 2025 22:10:44
В этой статье мы поговорим с вами о том, какую краску выбрать для гаража. Мы расскажем о преимуществах и недостатках разных видов красок, поможем выбрать подходящие инструменты, расскажем об эксплуатационных условиях, для которых подбирается краска и в конце статье есть пошаговая инструкция того, как красить стены в гараже. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 09 2025 9:54:59
Плюсы и минусы одноконтурных и двухконтурных котлов на твердом топливе. В этой статье расскажем об особенностях выбора котлов под твердое топливо для отопления загородного частного дома. Узнаете, на что нужно обращать внимание при покупке котла, чем отличаются одноконтурные котлы длительного горения от двухконтурных. А также, поговорим о правилах эксплуатации котлов, для обеспечения продолжительности их работы. Узнайте подробнее>>...
31 08 2025 5:15:33
В этой статье расскажем о самом востребованном материале для строительства частных домов, многоэтажных и промышленных зданий. Узнаете технологию его производства, эксплуатационные особенности, размеры (толщину, высоты, длину). Кроме того, предоставим формулу расчета соответствия количества газосиликатного блока обычному кирпичу. Изготовление газосиликатного кирпича и его эксплуатационные хаpaктеристики. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 08 2025 18:42:29
Как построить гидроизоляцию каркасного дома? Как утеплить стены, потолок, оконные проемы? Что использовать пену, пенопласт, вату? Пошаговая инструкция +фото здесь! Узнайте подробности в статье=>...
29 08 2025 19:22:11
В этой статье мы поговорим о расходе фасадной краски. Мы расскажем, какую из красок лучше купить – водоэмульсионную, масляную, алкидную или акриловую и чем они между собой отличаются. После этого речь пойдет об окрашивании стен, а именно подготовительном этапе и отделочных работах поверхности. В статье вы найдете массу полезных советов и рекомендаций. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 08 2025 5:12:11
В этой статье мы рассмотрим, что представляет собой полуторный силикатный кирпич, для каких видов работ его используют и его разновидности. Помимо этого мы расскажем вам, как рассчитать массу возведенной конструкции и покажем, какие преимущества у этого строительного материала. В статье вы найдете полезные советы по работе с кирпичом. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 08 2025 9:19:46
Подробный обзор печи Голландка. Устройство и особенность печей Голландка. Порядовка, схема, кладка своими руками. Материал для сборки. Преимущества и недостатки....
26 08 2025 20:40:27
Данная статья пригодится тем, кто любит мастерить все своими руками. Речь пойдет об установке люверсов для штор своими руками без машинки. Предоставим вашему вниманию небольшой мастер класс и инструкцию по расчету текстиля для пошива штор, количества люверсов, шага установки крепежа. Расскажем о достоинствах и недостатках штор такого вида, а также особенностях ухода за ними. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 08 2025 20:55:31
В этой статье вы узнаете, что такое ендова, а так же виды ендовы: верхняя и нижняя, внутренняя и внешняя. Схема устройства ендовых планок на крыше, рассмотрим соединение двух ендов на скате, конструкцию обрешетки и стропил. Поговорим о том, как правильно произвести установку ендовой крыши + фото....
24 08 2025 5:13:53
Хотите узнать как сделать полки из гипсокартона на стене? В гостинной или кухне под телевизор с подстветкой. Смотри технологию, пошаговая инструкция +Видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
23 08 2025 19:46:48
Узнай как сделать регулируемый пол своими руками в доме! Какие анкера использовать? Правильная технология +видео помогут сделать пол самому! Учись пошагово, узнайте подробности в статье=>>...
22 08 2025 16:51:24
В этой статье пойдет речь о бесшовной террасной доске. Мы поговорим о материале, что он собой представляет, расскажем вам о хаpaктеристиках, а также перечислим все преимущества и недостатки декинга, который можно использовать как для наружной, так и внутренней отделки поверхностей. Еще мы расскажем, как сделать правильный выбор и подведем итоги, все о террасной бесшовной доске. Узнайте подробности в статье=>>...
21 08 2025 23:27:41
В этой статье мы поговорим о том, что собой представляет ковка металла. Для начала мы расскажем немного истории происхождения этого действия, а после вы узнаете об основных способах ковки металла. В них входи горячая, холодная и ручная ковка. После вы узнаете, какие есть разновидности кузнечных работ, а в конце статьи вы найдете список современного оборудования для ковки. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 08 2025 8:33:56
Как организовать эффективное отопление гаража. Особенности обогрева подобных зданий, варианты используемых отопительных систем. Подбор источника тепла и энерг....
19 08 2025 7:32:25
Стоит ли покупать газовую колонку Innovita Primo? Модельный ряд, отзывы, технические хаpaктеристики, недостатки. Возможные неисправности колонки Инновита и способы их устранения....
18 08 2025 1:32:10
Укладка деревянного пола в доме своими руками. Устройство пола+ видео инструкции. Делаем правильный деревянный пол в каркасном доме. Какой выбрать? Решим вместе. Узнайте подробности в статье=>>...
17 08 2025 9:29:46
Как использовать отвес строительный? Их виды: отвес со шнуром, магнитный, лазерный. Цена на отвес достаточно мала и его можно легко сделать своими руками! Узнайте подробнее в статье=>>...
16 08 2025 13:49:41
В данной статье вы узнаете каков должен быть минимальный уклон плоской кровли, какая правильная разуклонка с материалом технониколь по СНиП....
15 08 2025 9:26:59
Установке двери в каркасном доме и не только своими руками. Выбор двери, обзор и фото и видео инструкция помогут вам всё сделать верно! Узнайте подробности в статье=>...
14 08 2025 7:37:58
В этой статье мы поговорим о том, как избавиться от муравьев в частном доме. Вы узнаете, откуда вообще они появляются в доме, какие есть разновидности муравьев, а также какую опасность они в себе несут и какой могут нанести вред. После вы узнаете, как навсегда избавиться от противных насекомых при помощи специальных химикатов и народных средств. В конце рассмотрим меры профилактики....
13 08 2025 22:53:57
Все про Теплоблоки, а также его плюсы и минусы в статье! 11 отличных признаков +новинки в статье. Негативные факторы при покупке и Нюансы монтажа тепловых блоков! В статье рассказывается о новом строительном материале тепловом блоке. Он набирает рост по спросу при строительстве частных домов малой этажности. По утверждению производителей за этим блоком большое будущее. Технические хаpaктеристики и внешние данные существенно отличаются в лучшую сторону от подобных материалов на рынке. В процессе производства постоянно идёт совершенствование изделия, учитываются все недочёты и сразу вносятся поправки. Хорошее качество при хорошей цене. Узнайте подробнее в статье>>...
12 08 2025 10:49:15
Узнайте как не надо паять полипропиленовые трубы! Советы по правильной пайке полипропиленовых труб по месту своими руками. Узнайте как соединять и паять! Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 08 2025 6:33:52
Инструкция о том, как сделать гидроизоляцию фундамента своими руками? Какую выбрать? Битумная? Рулонная? Пошаговая инструкция +Фото! Изучите Виды: Горизонтальная, вертикальная +Видео Узнайте подробнее в статье=>>...
10 08 2025 13:19:50
Финские фасады это целый комплекс грамотно сочетаемых между собой материалов. Надёжные конструкции имеют приемлемую стоимость. Качество и экологичность гарантирована производителями. Быстрое и сравнительно лёгкое возведение стен дома, не требует серьёзных трудозатрат. Большой ассортимент видов отделки и дизайнерских решений помогают сделать правильный выбор, при этом сохранив простоту и европейский стиль. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 08 2025 2:20:10
Хотите закрыть столбчатый и свайный фундамент, но не знаете как? Инструкция и материалы как сделать забирку фундамента для каркасного дома. Чем закрыть? Смотри видео тут! Узнайте подробнее в статье=>>...
08 08 2025 6:31:34
В этой статье мы поговорим об оборудовании для производства арболитовых блоков. Мы поговорим о том, что собой представляет технология изготовления, а именно рецепты для создания массы и как проверять оборудование. После этого вы узнаете, как все обустроить для производства в домашних условиях. Помимо этого в статье есть много советов, следуя которым, все организуете производство на высшем уровне. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 08 2025 14:41:10
Красите стены и хотите рассчитать расход водоэмульсионной краски на 1 м2? Фасадная и комнатная, зависит от условий и материалов. Точные расчеты в этой статье=>>...
06 08 2025 5:39:59
Итальянские алюминиевые и биметаллические радиаторы Global: описание, технические хаpaктеристики. Обзор модельного ряда отопительных приборов обоих типов....
05 08 2025 20:29:59
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Protherm и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-5 лучших моделей с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
04 08 2025 6:37:25
Обзор труб ПНД для водопровода: свойства, размеры, диаметр, цена. Преимущества и недостатки труб из полиэтилена низкого давления. Технические хаpaктеристики и марки....
03 08 2025 6:41:12
Какие вентиляционные зазоры и системы вентиляции в каркасном доме своими руками. Нужна ли принудительная, или достаточно естественной? Правильная вентиляция. Узнайте подробности в статье=>>...
02 08 2025 21:16:34
В этой статье мы поговорим о пенопласте для утепления стен внутри дома, а также о монтаже утеплителя на внутреннюю поверхность стен изнутри дома. Рассмотрим, что такое стеновой пирог и вопросы гидроизоляции....
01 08 2025 13:38:40
Свойства и ассортимент декоративной штукатурки Марморино уходят корнями в венецианскую штукатурку, изготовляемую с древних времен. Сегодняшняя промышленность и компания изготовитель Сан Марко сделали такую штукатурку доступной и отвечающую запросам современного потребителя, а также весьма расширила дизайнерскую линейку, сделав декоративную штукатурку Мармолино очень популярной. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 07 2025 19:27:54
В этой статье мы расскажем вам, какую краску для крыши выбрать. Выбор редакции пал на резиновую краску для крыши, о преимуществах и пользе которой мы вам расскажем. Вы сможете узнать, как выбрать краску, цену, а также как подготовиться к покраске и чему особенно следует уделить внимание. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 07 2025 8:42:51
Какая бывает теоретическая температура горения угля различных видов. Удельная теплоотдача и реальная температура при сжигании углей в печах либо твердотоп. котлах....
29 07 2025 0:14:12
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
